Bioquimica E Biomoleculas

Resumo de bioquímica - biomoléculas, proteínas, enzimas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos

Bioquímica

O objetivo da Bioquímica é explicar a forma e a função biológica em termos químicos. Uma das formas mais produtivas de se abordar o entendimento dos fenômenos biológicos tem sido aquela de purificar os componentes químicos individuais, tais como uma proteína de um organismo vivo, e caracterizar sua estrutura química ou sua atividade catalítica.

Biomoléculas

Todos os seres vivos são constituídos por moléculas orgânicas de grandes dimensões: as macromoléculas. Estas são formadas por um número relativamente reduzido de elementos químicos, principalmente hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e carbono. Em termos de percentagem esses elementos juntos perfazem o total de aproximadamente 99% da massa da maioria das células. Eles são os elementos mais leves capazes de formar uma, duas, três e quatro ligações, respectivamente. Em geral os elementos químicos mais leves formam as ligações químicas mais fortes.

As biomoléculas desempenham diferentes funções: estruturais; energéticas; enzimáticas; armazenamento e transferência de informação.

Muitas biomoléculas são polifuncionais, contendo dois ou mais grupos funcionais diferentes, cada um com suas ações químicas características. A “personalidade” química de um composto é determinada pela química de seus grupos funcionais e a disposição desses no espaço tridimensional.

Funções Químicas das Biomoléculas

Hidrocarbonetos; Álcoois; Aldeídos; Cetonas; Ácidos Carboxílicos; Amina; Ésteres.

Biomoléculas X Carbono

A química dos organismos vivos está organizada ao redor do elemento químico carbono, o qualrepresenta mais da metade do peso seco das células, já que os átomos de carbono podem estabelecer ligações simples e duplas com os átomos de oxigênio e com o de nitrogênio. Sua maior importância em biologia é a capacidade de os átomos de carbono compartilharem pares de elétrons entre si para formar ligações simples carbono-carbono, as quais são muito estáveis. Cada átomo de carbono também pode formar ligações com um, dois, três ou quatro outros átomos de carbono. Dois átomos de carbono podem também compartilhar dois ou três pares de elétrons, formando assim ligações duplas ou triplas carbono-carbono.

Os átomos de carbono unidos entre si covalentemente podem formar cadeias lineares, ramificadas e estruturas cíclicas. Outros grupos de átomos, chamados de grupos funcionais, são adicionados a esses esqueletos carbônicos, o que confere propriedades químicas especificas à molécula assim formada.

Sais Minerais

Embora presentes em pequenas quantidades, os sais minerais são igualmente importantes para as diferentes funções vitais.

Água

A água é o composto mais importante nas células, podendo atingir entre 75% e 90% do total da sua massa. Constitui o meio onde ocorrem todas as reações celulares, intervindo em numerosas reações químicas vitais.

As propriedades da água residem no fato desta molécula, apesar de eletronicamente neutra, apresentar polaridade. Esta polaridade permite a ligação entre as moléculas de água, e também com outras substâncias polares, através de ligações de hidrogênio. A polaridade contribui para o grande poder solvente da água, cujasmoléculas são capazes de estabelecer ligações com diversos íons, formando compostos mais estáveis.

Macromoléculas

Existem quatro grandes tipos de macromoléculas nas células: as proteínas, os lipídios, os glicídios e os ácidos nucléicos. Todas elas são formadas por conjuntos de unidades estruturais, respectivamente, aminoácidos, monossacarídeos, ácidos gordos e glicerol e nucleotídeos.

Transformações químicas

A maioria das reações nas células vivas pertence a um dos cinco tipos (ou categorias) gerais:

1. Oxidação-redução;

2. Reações que formam ou quebram ligações carbono-carbono;

3. Reações que rearranjam a estrutura das ligações ao redor de um ou mais átomos de carbono;

4. Transferência de grupos funcionais;

5. Reações nas quais duas moléculas se condensam com a eliminação de uma molécula de água.

Sistema Tampão

→ Estudar pelo resumo de química! Slides 88 a 94.

Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas

Aminoácidos (aas)

Aminoácidos são moléculas orgânicas (monômeros), relativamente simples, que constituem as proteínas. Existem aproximadamente 20 tipos de aminoácidos diferentes. A forma mais importante dos aminoácidos, os alfa-aminoácidos, que formam as proteínas, tem, geralmente, como estrutura um carbono central (chamado de carbono alfa, quase sempre quiral) ao qual se ligam quatro grupos: o grupo amina (NH2), grupo carboxílico (COOH), hidrogênio e um substituinte característico de cada aminoácido.

É chamado de carbono quiral o átomo de carbono saturado que se liga a 4 ligantes diferentes, que podem ser átomos, grupos funcionais ouradicais.

Os aminoácidos alfa são constituintes de todas as proteínas e peptídeos, portanto, de toda a matéria viva. Alguns autores relatam que para formar uma proteína é necessária uma cadeia com mais de 50 aminoácidos. Uma cadeia formada por dois alfa aminoácidos é um dipeptídeo, até 50 alfa-aminoácidos um polipeptídio.

Os aminoácidos se unem através de ligações peptídicas, formando os peptídios e as proteínas. Os aminoácidos são adquiridos a partir da alimentação ou são fabricados pelo próprio organismo.

As ligações peptídicas ocorrem através da síntese por desidratação:

Um aminoácido perde OH do ácido carboxílico e o outro aminoácido perde um H do grupo amina, que formam uma molécula de água que é então perdida.

Os aminoácidos podem ser classificados quanto a sua síntese pelo organismo, ao radical e pelo seu destino.

Aminoácidos